Gáspár László et al.: Nagy magyar találmányok (Budapest, 1955)
Sztrókay Kálmán: A föld mélyének felderítője: a torziós inga
Egyike a legismertebb bűvészkedő fizikai kísérleteknek, hogy egy varrótűt óvatosan ráhelyezünk a pohár víz felszínére, s a tű, bár fajsúlya jóval nagyobb a vízénél, nem süllyed el, fennmarad a víz színén. A víz felülete tehát úgy viselkedik, mintha valamilyen összefüggő rugalmas réteggel volna bevonva, vagy mintha a fo’yadéknak a levegővel érintkező felületén a folyadékrészecskék, a molekulák nagyobb erővel tartanák fogva egymást, mint a folyadék belsejében. Vagyis a folyadékfelületen valamilyen feszültség keletkezik, amelynek leküzdéséhez bizonyos erőre van szükség. A felületi feszültség eredetét aránylag könnyű megmagyarázni, ha tudjuk az általános tömegvonzás törvényét, amely szerint minden anyagi részecske vonzza a másikat. A folyadék belsejében minden molekula körül van véve más molekulákkal. Nyilvánvaló, hogy a kölcsönös vonzás eredőjeként minden molekulára minden irányból ugyanakkora erő hat, s ezért semmiféle feszültségfélét nem észlelhetünk. A folyadék felszínén vagy annak közvetlen közelében lévő molekulákat azonban csak az alattuk és mellettük levő molekulák vonzzák, felülről nincs semmi, ami vonzaná őket. Tehát egyrészt a szomszédos molekulák között van bizonyos vonzás, másrészt a felületen levő molekulákat lefelé, a folyadék belseje felé is húzza egy erő. A felületi feszültség következtében minden cseppfolyós anyag igyekszik lehetőleg kisebbíteni felületét, s ha a nehézségi erő nem hat rá nagyobb mértékben, akkor gömbalakú csepp alakját veszi fel. Ezért gömbalakúak a szabadon eső cseppek. Vízszintes asztalon természetesen lelaposodnak, de nem folynak szét teljesen, mert a felületi feszültség igyekszik összetartani őket. Egy másik megnyilvánulása a felületi feszültségnek az a jelenség, amit például egy pohár víz felületén látunk az üveg mentén. A víz felszíne itt nem vízszintes, hanem felkúszik az edény falára, úgy hogy felülről nézve a vízfelület homorú. Ha ellenben olyan folyadékot öntünk a pohárba, amely nem nedvesíti meg az üveget, a folyadék felülete domború. Bármily általánosan ismerték a folyadék felületi feszültségét, a múlt század közepéig a fizikusok alig tudtak valamilyen eredményt felmutatni e jelenség törvényszerűségeinek felfedezésében. Minden fizikai törvényszerűség felderítéséhez mérésekre van szükség, ámde nem könnyű méréseket eszközölni a folyadékok felszínén. Amikor Eötvös a königsbergi egyetemre járt, inkább csak elméleti sejtés volt, hogy a felszíni feszültség ugyanannál a folyadéknál állandó mennyiség. Eötvös már königsbergi hallgató korában kigondolt egy újfajta, megbízható mérőmódszert, amiért professzora meg is dicsérte. Ezzel megteremtette a lehetőséget a folyadékok határfelületének pontos megfigyelésére. A régebbi 22
